KR20240008922A - 단열 글레이징용 스페이서 - Google Patents

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KR20240008922A
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KR1020237043340A
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마리 구인
니콜라이 보르슈만
발터 슈라이버
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쌩-고벵 글래스 프랑스
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Abstract

단열 글레이징용 스페이서(10)로서, 상기 단열 글레이징용 스페이서는 적어도:
- 적어도 제1 판유리 접촉 표면(7.1)을 갖는 제1 다리(2.1), 제2 판유리 접촉 표면(7.2)을 갖는 제2 다리(2.2) 및 제1 판유리 접촉 표면(7.1)과 제2 판유리 접촉 표면(7.2)을 서로 연결해주는 외부 표면(9)을 포함하는, 길이 방향(X)으로 연장되는 U자형 중합체 베이스 본체(1),
- 제1 판유리 접촉 표면(7.1)과 제2 판유리 접촉 표면(7.2) 사이의 외부 표면(9)에 평행한 횡방향(Y)으로 연장되고 글레이징 내부 표면(21)을 포함하는 중합체 덮개판(5)을 포함하고,
여기서
- 중합체 덮개판(5)은 U자형 중합체 베이스 본체(1)와 함께 중공 챔버(11)를 둘러싸고,
- 중합체 덮개판(5)은 적어도 하나의 양(positive)의 핀 연결부(12)를 통해 U자형 중합체 베이스 본체(1)의 제1 다리(2.1) 및 제2 다리(2.2)에 각각 연결되는 단열 글레이징용 스페이서(10).

Description

단열 글레이징용 스페이서
본 발명은 단열 글레이징용 스페이서, 이러한 스페이서를 포함하는 단열 글레이징, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
오늘날 특히 점점 더 엄격해지는 환경 보호 요구로 인해 단열 글레이징이 없는 건물 건축을 상상하는 것은 불가능하다. 이 글레이징은 적어도 하나의 주변 스페이서를 통해 서로 연결된 적어도 두 개의 판유리로 제조된다. 실시예에 따라, 글레이징 내부라고 불리는 두 판유리 사이의 공간은 공기 또는 가스로 채워지지만 어떤 경우에도 습기가 없다. 글레이징 사이 공간의 수분 함량이 지나치게 높으면, 특히 외부 온도가 낮은 경우 판유리 사이의 공간에 물방울이 응결되는 현상이 발생하므로 이를 반드시 피해야 한다. 예를 들어, 건조제로 채워진 중공 본체 스페이서는 조립 후 시스템에 남아 있는 잔류 수분을 흡수하는 데 사용할 수 있다.
습기로부터 판유리 사이의 공간을 밀봉하는 것 외에도, 스페이서의 또 다른 중요한 임무는 단열 글레이징의 한쪽 면에 있는 건물 내부와 단열 글레이징의 반대쪽 면에 있는 환경를 열적으로 분리하는 것이다. 스페이서의 열전도율은 판유리의 열 특성에 무시할 수 없는 영향을 미친다. 스페이서는 알려진 실시예 중 한 실시예에서 경금속, 일반적으로 알루미늄으로 구성된다. 이는 쉽게 가공할 수 있지만 알루미늄의 우수한 열 전도성으로 인해 가장자리 영역의 유리 단열 효과가 크게 감소한다(차가운 가장자리 효과라고도 함).
열적 특성을 개선하기 위해, 스페이서를 위한 소위 따뜻한 가장자리 방안이 알려져 있다. 이러한 스페이서는 특히 플라스틱으로 만들어지기 때문에 열전도율이 크게 감소한다. 어떤 플라스틱을 선택하느냐에 따라 플라스틱 스페이서는 기밀성이 충분하지 않는데, 스페이서 외부 표면에 절연 필름을 사용하여 기밀성을 달성할 수 있다.
WO 2013/104507 A1은 중합체성 중공 프로파일 베이스 본체 및 절연 필름을 갖는 스페이서를 개시한다. 이 경우, 절연 필름은 중합체 필름과, 적어도 하나의 중합체 층과 교대로 배열된 적어도 2개의 금속 또는 세라믹 층을 포함한다.
CN 211473861 U 및 WO 2020 053082 A1에는 금속 및 중합체 성분으로 구성된 하이브리드 스페이서가 알려져 있다. 또한, 금속 강화재가 도입된 중합체 스페이서도 알려져 있다. 예를 들어, DE 10 2015122714 A1에는 중합체 스페이서가 기재되어 있는데, 그 재료가 적어도 일부 영역에서 발포되고 강화재로 스테인리스 강 포일을 갖는다. EP 2668361 B1에는 제1 플라스틱 재료와 제2 플라스틱 재료를 갖는 중합체 스페이서가 기재되어 있는데, 제2 플라스틱 재료는 외벽 영역에 존재하고 규산염 층을 포함한다. 서로 비가역적으로 연결된 여러 구성요소를 가진 스페이서는 글레이징의 수명이 끝난 후 분해하여 개별 구성요소로 재활용하기 어렵다.
DE 202015105147 U1에는 재료, 포지티브(positive) 및/또는 비포지티브(non-positive) 끼워맞춤으로 서로 연결된 2개 이상의 스페이서 부품으로 구성된 단열 글레이징용 중합체 스페이서가 개시되어 있다.
CN 211473861 U에는 단열 글레이징용 중합체 스페이서가 개시되어 있는데, 이 스페이서는 U자형 프로파일과 덮개판을 포함하고 있으며, 덮개판은 톱니형 스냅온 연결부를 통하여 U자형 프로파일에 연결된다.
자원을 보호하는 생산의 맥락에서, 제품의 사용 수명이 끝난 후 제품을 다시 자재 순환으로 되돌리는 것이 바람직하다. 재활용률이 증가함에 따라 이는 단열 글레이징과 같이 오래 지속되고 복잡한 제품에도 점점 더 많이 적용된다. 또한 스페이서 자체와 관련하여, 이를 개별 구성요소로 분해할 수 있어야 하며, 있을 수 있는 건조제 및 장벽필름도 쉽게 분리되어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 열전도율이 낮고 재활용성이 양호한 스페이서, 이러한 스페이서를 갖는 단열 글레이징, 및 이러한 스페이서의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 독립항 1 및 15에 따른 스페이서 및 이 스페이서를 갖는 단열 글레이징에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항에서 비롯된다.
본 발명에 따른 단열 글레이징용 스페이서는 길이 방향(X 방향)으로 연장되는 적어도 하나의 U자형 중합체 베이스 본체와 중합체 덮개판을 포함한다. 여기서 중합체 덮개판은 U자형 중합체 베이스 본체의 개방된 가장자리에 배열되며, 여기서 덮개판와 U자형 중합체 베이스 본체는 중공 챔버를 둘러싼다. U자형 중합체 베이스 본체는 제1 판유리 접촉 표면을 갖는 적어도 하나의 제1 다리, 제2 판유리 접촉 표면을 갖는 제2 다리, 및 외부 표면을 포함한다. 서로 반대 방향으로 향하는 U자형 중합체 베이스 본체의 외부 다리 표면은 판유리 접촉 표면으로 지칭된다. U자형 중합체 베이스 본체의 베이스의 외부 표면을 외부 표면이라 칭한다. 중합체 덮개판은 제1 판유리 접촉 표면과 제2 판유리 접촉 표면 사이의 외부 표면에 평행한 횡방향(Y 방향)으로 연장된다. 여기서 중합체 덮개판는 스페이서의 글레이징 내부 표면을 형성한다. 글레이징 내부 표면은 단열 글레이징에 스페이서가 설치된 상태에서 글레이징 내부를 향하는 스페이서의 표면을 의미한다. 중합체 덮개판은 각각 양의 핀 연결부(positive pin connection)를 통해 U자형 중합체 베이스 본체의 제1 다리 및 제2 다리에 연결된다. 양의 핀 연결부는 중합체 덮개판과 U자형 중합체 베이스 본체를 안전하게 연결할 수 있으며, 이렇게 양의 핀 연결부로 끼워 맞추면 우발적으로 연결이 해제되는 것이 방지된다. 양의 연결은 또한 단열 글레이징의 판유리로 스페이서를 누르는 동안 더 큰 안정성을 제공하기도 한다. 이에 양의 연결은 스페이서의 판유리 접촉 표면에 측면으로 가해지는 압력에 의해 덮개판이 분리되지 않도록 보장한다. 동시에, 양의 핀 연결부는 중합체 덮개판를 U자형 베이스 본체에 가역적으로 연결하는 것이다. 덮개판과 베이스 본체는 두 구성요소를 서로에 대해 이동시킴으로써 서로 분리될 수 있다. 본 발명에 따른 스페이서를 갖는 단열 글레이징의 사용 수명이 끝난 후, 스페이서는 덮개판을 제거함으로써 개방될 수 있다. 이러한 방식으로, 스페이서의 중공 챔버에 위치할 수 있는 건조제는 제거되어 별도의 폐기물로 보내질 수 있다. 또한, 베이스 본체와 덮개판의 간단한 분리가 가능하여 베이스 본체와 덮개판에 서로 다른 재질을 사용하는 것이 용이하면서도 재활용성이 우수하다. 따라서, 예를 들어 U자형 중합체 베이스 본체는 재활용 재료로 제조될 수 있는 반면, 단열 글레이징의 글레이징 내부에서 보이는 덮개판은 베이스 본체의 재료와 관계없이 다른 재료로 만들어진다. 시각적으로 매력적인 표면 마감과 필요한 경우 덮개판과 관련해 고객이 원하는 색상만 보장하면 된다. 설치 시 단열 글레이징에서 보이지 않는 베이스 본체는 시각적으로 이질적일 수 있는 재활용 재료로 만들 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 스페이서는 글레이징의 수명이 끝난 후 쉽게 재활용할 수 있고, 따라서 자원을 절약하는 단열 유리 제품에 기여한다. 또한, 본 발명에 따른 스페이서의 설계는 스페이서를 제조하기 위한 재활용 재료의 사용을 단순화시킨다. 더욱이, 스페이서는 금속 스페이서 또는 금속 구성 요소를 갖는 스페이서에 비해 유리하게 낮은 열 전도성을 갖는다.
스페이서의 두 개의 판유리 접촉 표면은 제1 판유리 접촉 표면과 제2 판유리 접촉 표면으로 지정된다. 제1 판유리 접촉 표면과 제2 판유리 접촉 표면은 스페이서가 설치될 때 단열 글레이징의 외부 판유리(제1 판유리 및 제2 판유리)의 장착이 이루어지는 스페이서의 측면을 나타낸다. 제1 판유리 접촉 표면과 제2 판유리 접촉 표면은 서로 대향하여 위치하고 서로 평행하게 뻗어있다. 제1 판유리 접촉 표면과 제2 판유리 접촉 표면은 외부 표면을 매개로 서로 연결된다. 덮개판은 베이스 본체의 제1 다리와 제2 다리를 서로 연결하고, 유리 접촉 표면이 서로 연결되는 덮개판의 표면은 글레이징 내부 표면으로 불린다. 글레이징 내부 표면은 설치된 상태에서 단열 글레이징의 글레이징 내부와 마주하는 스페이서의 표면이다. 판유리 접촉 표면, 외부 표면 및 글레이징 내부 표면으로 둘러싸인 공간은 스페이서의 중공 챔버이다. 중공 챔버는 베이스 본체를 따라 확장된다. 즉, 중공 프로파일 스페이서로 설계되었다. 글레이징 내부 표면과 외부 표면은 적어도 부분적으로 서로 평행하게 뻗어있다.
글레이징 내부 표면은 절연 글레이징에 스페이서를 설치한 후 글레이징 내부 방향으로 향하는 스페이서 베이스 본체의 표면으로 정의된다. 글레이징 내부 표면은 제1 판유리와 제2 판유리 사이에 위치한다.
스페이서 베이스 본체의 외부 표면은 외부 밀봉 방향으로 단열 글레이징의 내부로부터 멀어지는 쪽을 향하는 글레이징 내부 표면과 대향하는 측이다. 글레이징 내부 표면과 외부 표면은 각진 부분을 제외하고 바람직하게는 서로 실질적으로 평행하게 연장된다.
제1 판유리 접촉 표면과 제2 판유리 접촉 표면은 단열 글레이징의 판유리를 장착하는 데 사용되는 스페이서의 표면을 나타낸다. 제1 판유리 접촉 표면과 제2 판유리 접촉 표면은 실질적으로 서로 평행하다.
스페이서의 중공 챔버는 글레이징 내부 표면에 인접하고, 글레이징 내부 표면은 중공 챔버 위에 위치하고 스페이서의 외부 표면은 중공 챔버 아래에 위치한다. 이러한 맥락에서 위쪽은 스페이서가 설치된 상태에서 단열 글레이징의 판유리 사이 내부 공간을 마주하는 것으로 정의되고, 아래쪽은 판유리 사이 내부 공간에서 멀어지는 쪽을 향하는 것으로 정의된다.
스페이서의 중공 챔버는 중실(中實)되게 성형된 스페이서에 비해 중량이 감소하며 건조제와 같은 다른 구성 요소을 수용하는데 이용 가능하다.
본 발명에 따른 스페이서의 양의 핀 연결부(positive pin connection)는 적어도 하나의 핀과 적어도 하나의 슬롯을 포함하며, 핀이 슬롯에 결합하여 두 개가 함께 양의 핀 연결을 형성한다. 덮개판과 U자형 베이스 본체는 핀 연결을 통해 서로 가역적으로 연결된다. 예를 들어 덮개판과 U자형 베이스 본체는 개방형 단면을 통해 한 구성 요소의 핀을 다른 구성 요소의 슬롯에 삽입함으로써 서로 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 스페이서의 바람직한 일 실시예에서, 적어도 하나의 양의 핀 연결부는 언더컷(undercut)을 갖는다. 언더컷은 바람직하게는 핀의 직경이 가변되도록 설계된다. 핀의 적어도 하나의 제1 섹션에서의 핀 직경은 적어도 하나의 제2 섹션에서의 핀 직경보다 작으며, 제1 섹션 및 연결될 구성 요소의 평면 접촉 표면 사이의 거리는 제2 섹션 및 연결될 구성 요소의 평면 접촉 표면 사이의 거리보다 작다. 여기에서, 연결될 구성 요소의 평면 접촉 거리는 구성 요소가 핀 연결부 밖에서 서로 인접한 표면으로 정의된다. 평면 접촉 표면은 핀 연결부을 고려하지 않고 평면적으로 서로 옆에 놓인 구성 요소의 경계 표면을 고려하여 결정될 수도 있다. 핀 연결부의 언더컷은 구성 요소의 편평한 접촉 표면에 더 가깝게 놓인 핀의 제1 섹션이 접촉 표면에서 더 멀리 떨어져 있는 핀의 제2 섹션보다 더 작은 직경을 갖게 형성된다. 언더컷은 연결의 안정성을 향상시킨다.
양의 핀 연결부는 핀의 양 측면에 언더컷을 갖는 것이 바람직하다. 양쪽에 언더컷이 있는 핀은 슬롯의 양쪽 측면을 따라 언더컷이 있다. 이는 한쪽에 힘이 가해졌을 때에도 핀 연결이 풀리는 것을 방지하기 위해 유리하다.
양의 핀 연결부는 예를 들어 더브테일 연결(dovetail connection) 또는 볼-소켓 연결(ball-and-socket)로 설계될 수 있다. 두 연결 모두 연결의 동시 가역성으로 구성 요소의 특히 안전한 연결을 보장한다.
양의 핀 연결부는 베이스 본체와 덮개판의 서로 다른 위치에 부착될 수 있다. 예를 들어, 덮개판은 베이스 본체의 두 다리 사이의 영역 내로 부분적으로 돌출될 수 있다. 이로써 덮개판과 베이스 본체 다리의 내부 측면 사이에 평면 접촉 표면이 생성된다. 이 평면 접촉 표면 상에서 구성 요소 중 하나 위에 핀이 돌출되어 다른 구성 요소의 슬롯에 맞물린다. 바람직한 일 실시예에서, 양의 핀 연결부는 U자형 베이스 본체의 다리 단부면에 부착된다. 핀 연결부는 각각 제1 다리의 단부면과 제2 다리의 단부면을 중합체 덮개판에 연결한다. 이는 인접한 판유리로 스페이서에 압력을 가할 때 연결 안정성 측면에서 유리하다.
양의 핀 연결부의 핀은 선택적으로 중합체 덮개판 또는 U자형 프로파일 상에 배치될 수 있으며, 각각의 다른 구성요소는 핀을 수용하기 위한 슬롯을 갖는다. 베이스 본체의 다리에 핀이 있고 베이스 본체의 다리에 슬롯이 있는 실시예도 생각해 볼 수 있다.
양의 핀 연결부의 핀과 슬롯은 전체 스페이서 길이를 따라 연속적으로 이어지게 구현되는 것이 바람직하다. 이는 단열 글레이징 생산에 필요한 길이 부분에 맞게 스페이서를 원하는 대로 절단할 수 있다는 장점이 있다. 또한 스페이서의 전체 길이에 걸쳐 안전한 연결이 보장된다.
U자형 중합체 베이스 본체는 단일 부품(일체형) 또는 다중 부품으로 설계될 수 있다. 일체형 실시예는 간단히 제조 할 수 있다는 측면에서 장점이 있다. 또한, 적절한 재료를 선택해서 일체형으로 만드는 경우, 장벽필름과 같은 추가 수단을 취하지 않고서도 수증기와 산소에 대해서 스페이서를 양호하게 밀봉할 수 있다.
바람직한 또 다른 실시예에서, U자형 중합체 베이스 본체는 여러 부분으로 구성된다. 이렇게 하면 기계적 안정성 측면에서, 그리고 경제적, 생태학적 관점에서 최적화된 재료를 베이스 본체의 각 영역에 사용할 수 있다. 또한, U자형 중합체 베이스 본체를 다중 부품으로 제조하는 경우 스페이서의 외부 표면 상에 부착된 장벽필름과 같은 스페이서의 추가 구성요소를 제거하는 데에도 유리할 수 있다. U자형 중합체 베이스 본체는 바람직하게는 적어도 2개의 부품, 바람직하게는 2 내지 4개의 부품을 포함한다. 두 부분으로 구성된 U자형 중합체 베이스 본체의 경우, 이 본체는 예를 들어 베이스 본체의 다리에 배열되고 베이스 본체의 외부 표면을 따라 서로 인접하고 연결되는 두 개의 중합체 측면 부분을 포함한다. 두 개의 중합체 측면 부분은 외부 표면에 부착된 장벽필름을 매개로 간접적으로 연결될 수도 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 중합체 측면 부분은 예를 들어 접착제 및/또는 양의 연결부를 통해 접촉 표면에서 연결될 수도 있다.
U자형 중합체 베이스 본체는 바람직하게는 제1 다리로서 적어도 하나의 제1 중합체 측면 부분 및 제2 다리로서 그에 평행하게 배열된 제2 중합체 측면 부분을 포함한다. 제1 중합체 측면 부분과 제2 중합체 측면 부분은 적어도 하나의 중합체 연결편를 통해 서로 연결된다. 중합체 연결편은 횡방향으로 연장되어 베이스 본체의 하부 경계를 형성한다. 따라서 중합체 연결편은 스페이서 외부 표면의 적어도 일부를 제공한다.
중합체 측면 부분은 선택적으로 외부 표면에 부착된 장벽필름을 통해 간접적으로 및/또는 각각의 접촉 표면에 부착된 접착제 및/또는 양의 연결부를 통해 직접적으로 중합체 연결편에 연결된다.
중합체 베이스 본체의 개별 부품은 바람직하게는 적어도 하나의 양의 핀 연결부를 통해 적어도 부분적으로 서로 연결된다. 상기 양의 핀 연결부는 U자형 중합체 베이스 본체와 덮개판 사이의 핀 연결부와 유사하게 설계될 수 있다. 바람직하게는, 이 적어도 하나의 양의 핀 연결부에는 언더컷도 구비되고 특히 바람직하게는 더브테일 연결 또는 볼-소켓 연결로 설계된다. 이러한 방식으로, 중합체 베이스 본체의 부분들은 서로 확실하고 가역적으로 동시에 연결된다. U자형 중합체 베이스 본체는 바람직하게는 제1 중합체 측면 부분, 제2 중합체 측면 부분 및 연결편을 포함하며, 여기서 제1 중합체 측면 부분 및/또는 제2 중합체 측면 부분은 각각 양의 핀 연결부를 통하여 연결편에 연결된다.
글레이징의 사용 수명이 끝난 후, 스페이서는 분리되어 개별 부품으로 분해될 수 있다. 이를 위해, 먼저 도구를 사용하여 그 도구를 핀 연결부 안에 맞물리게해서 핀 연결부를 분리해서 덮개판을 제거하든지 이러한 도구를 슬롯을 따라 미그러지게 하여 덮개판를 제거한다. U자형 중합체 베이스 본체가 여러 부품으로 구성되고 핀 연결부를 통해 연결되는 경우, 중합체 측면 부분과 중합체 연결편은 원칙적으로 동일한 방식으로 서로 분리될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 중합체 베이스 본체 내의 핀 연결은 베이스 본체를 구부려 개방함으로써 해제할 수도 있다. 이를 위해, 스페이서의 덮개판이 먼저 제거된 후 베이스 본체가 중합체 측면 부분에서 바깥쪽으로, 즉 스페이서의 중공 챔버로부터 멀어지는 방향으로 구부러진다. 이 과정에서 베이스 본체의 다리 사이의 거리가 늘어난다. 사용된 중합체 재료의 특성과 핀 연결부의 모양에 따라 핀 연결부가 해제되거나 핀 영역에서 파손이 일어난다. 두 경우 모두 스페이서를 개별 구성 요소로 분리하고 개별 중합체 구성 요소를 재활용하는 것이 가능하다.
스페이서가 U자형 베이스 본체의 외부 표면 위에 장벽필름을 포함하는 경우, 베이스 본체를 다중 부품으로 설계하면 분리가 용이해진다. U자형 베이스 본체는 설명된 대로 구부러져 개방되어 측면 부분과 연결편에 있을 수 있는 모든 연결이 해제된다. 이때 발생하는 전단력으로 인해 장벽필름의 접착제도 분리되고, 이렇게 되면 측면 부분이 바깥쪽으로 더 구부러져 장벽필름에서 당겨질 수 있다. 그러면 장벽필름이 연결편(있는 경우)에서 제거된다. 이렇게 함으로써, 스페이서는 장벽필름을 사용해도 재활용성이 좋다.
U자형 베이스 본체는 베이스 본체의 기밀성을 향상시키는 역할을 하는 기밀(gas-tight) 및 증기밀(vapor-tight) 장벽필름을 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 장벽필름은 적어도 U자형 중합체 베이스 본체의 외부 표면, 바람직하게는 외부 표면 및 다리의 판유리 접촉 표면의 일부에 적용된다. 기밀 및 증기밀 장벽은 가스 손실 및 습기 침투에 대한 스페이서의 견고성을 향상시킨다. 바람직하게는, 장벽은 판유리 접촉 표면의 대략 1/2 내지 2/3에 적용되지만, 판유리 접촉 표면의 더 큰 영역 또는 전체 높이를 따라 부착될 수도 있다. 적합한 장벽필름은 예를 들어 WO 2013/104507 A1에 개시되어 있다.
장벽필름은 바람직하게는 적어도 하나의 중합체층 및 금속층 또는 세라믹층을 포함한다. 중합체층의 층 두께는 5μm ~ 80μm인 반면, 금속층 및/또는 세라믹층은 10nm ~ 200nm 두께를 갖는 것을 사용한다. 언급된 층 두께 내에서, 장벽필름의 불투과성이 특히 우수하다. 장벽필름은 예를 들어 접착해서 중합체 베이스 본체에 적용될 수 있다.
특히 바람직하게는, 장벽필름은 적어도 하나의 중합체층과 교대로 배열된 적어도 2개의 금속층 및/또는 세라믹층을 함유한다. 개별 층의 층 두께는 바람직하게는 이전 단락에 기재된 바와 같다. 바람직하게는, 여기서 외부층은 금속층으로 형성된다. 장벽필름의 교번 층들은 선행 기술에서 공지된 다양한 방법으로 서로 연결되거나 적용될 수 있다. 금속층 또는 세라믹층을 증착하는 방법은 당업자에게 충분히 알려져 있다. 교번하는 층순서(layer sequence)를 갖는 장벽필름을 사용하는 것은 시스템의 기밀성 측면에서 특히 유리하다. 층 중 하나의 오류가 장벽필름의 기능 손실로 이어지지는 않는다. 이에 비해 하나의 층으로 된 경우, 작은 결함이라도 완전한 불량을 초래할 수 있다. 또한, 여러 개의 얇은 층을 적용하는 것이 두꺼운 한개 층에 비해 유리하다. 왜냐하면 층 두께가 증가함에 따라 내부 접착 문제의 위험이 증가하기 때문이다. 더욱이, 두꺼운 층은 더 높은 전도성을 가지므로 그러한 필름은 열역학적으로 덜 적합하다.
중합체 필름층은 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 에틸렌 비닐 알코올, 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리아미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 실리콘, 아크릴로니트릴, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸 아크릴레이트 및/또는 이들의 공중합체 또는 혼합물을 포함한다. 금속층은 바람직하게는 철, 알루미늄, 은, 구리, 금, 크롬 및/또는 이들의 합금 또는 산화물을 함유한다. 필름의 세라믹 층은 바람직하게는 산화규소 및/또는 질화규소를 함유한다.
특히 바람직한 일 실시예에서, 기밀 및 증기밀 장벽은 코팅으로 설계되고 알루미늄, 산화알루미늄 및/또는 산화규소를 함유하고 바람직하게는 PVD 공정(물리적 기상 증착)을 이용해서 도포되는 적어도 하나의 금속층 또는 세라믹층을 갖는다.
U자형 중합체 베이스 본체 및/또는 중합체 덮개는 스페이서의 안정성을 향상시키는 추가 요소들을 포함할 수 있다. 이들은 스페이서의 중공 챔버를 마주하는 베이스 본체의 표면 및/또는 중합체 커버에 부착될 수 있고, 스페이서의 외부 표면 및/또는 스페이서의 글레이징 내부 표면에 부착될 수 있다. 또한, 이는 중공 챔버와 마주하는 표면과 주변 환경을 향하는 스페이서의 표면 사이에 있는 U자형 중합체 베이스 본체 및/또는 덮개판 내의 중공 구조일 수도 있다. 실시예에 따라, 안정성 향상을 위한 추가 요소는 베이스 본체 또는 덮개판의 표면에 대해 높여서 또는 뒤로 물러 설치할 수 있다.
U자형 중합체 베이스 본체는 바람직하게는 적어도 부분적으로 중공 구조를 포함한다. 중공 구조는 U자형 중합체 베이스 본체의 무게를 줄여준다. 더욱이, 중공 구조는 유리하게는 중공 구조의 중공 공간 내로 돌출하는 강화재를 포함하며, 이는 베이스 본체의 안정성을 향상시킨다. 베이스 본체는 바람직하게는 벌집형 중공 구조를 갖는다. 이는 안정성 측면에서 특히 유리하다. 특히, U자형 중합체 베이스 본체는 2개의 중합체 측면 부분과 연결편을 포함하며, 연결편은 벌집형 중공 구조를 갖는다. 이런 방식으로 중공구조를 갖는 연결편은 측면부와 다른 재질로 제작될 수 있다.
중합체 덮개 및/또는 U자형 중합체 베이스 본체는 바람직하게는 강화재를 포함한다. 이러한 강화재는 스페이서를 따라 길이 방향으로 연장되어 강성을 증가시키는 융기 부분으로 형성된다. 특히, 스페이서의 길이 방향을 따라 스트립 모양으로 연장되는 강화재는 스페이서의 중공 챔버와 마주하는 덮개판의 표면에 부착된다. 이는 스페이서의 구부러지는 것을 방지하여 생산 공정에서 취급을 용이하게 한다.
본 발명에 따른 스페이서는 스페이서의 중공 챔버에 삽입되는 모서리 커넥터를 통해 단열 글레이징을 생성하기 위한 스페이서 프레임에 연결될 수 있다. 또한 스페이서 프로파일에는 연귀 절단부가 있을 수 있고 모서리 영역에서 함께 용접될 수 도 있다. 두 실시예 모두에서, 스페이서의 개방 단면은 단열 글레이징의 코너 영역에 존재하며, 이 단면은 재료를 용접하고 및/또는 나머지 간격을 밀봉하여 밀봉된다. 이러한 모서리 영역은 단열 글레이징의 약한 곳이 될 수 있다. 이 문제에 대한 해결책은 모서리 영역의 스페이서를 구부리는 것이다. 본 발명에 따른 스페이서의 굽힘성을 개선하기 위해, 제1 다리의 제1 판유리 접촉 표면 및/또는 제2 다리의 제2 판유리 접촉 표면에 적어도 하나의 만입부가 있는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 양쪽 판유리 접촉 표면 각각은 길이 방향으로 스페이서를 따라 연속적으로 연장되어 굽힘성을 향상시키는 적어도 하나의 만입부를 갖는다.
중합체 덮개판은 바람직하게는 적어도 부분적으로 기체 투과성(gas-permeable)이다. 여기서 중합체 덮개판는 증기 확산이 가능한 플라스틱으로 제조할 수 있다. 대안적으로 및/또는 추가적으로, 중합체 덮개판는 개구를 가질 수 있다. 가스 투과성 덮개판는 글레이징 내부와 스페이서의 중공 챔버 사이의 가스 교환을 가능하게 한다. 모든 개구부 영역에는 중공 챔버와 글레이징 내부 표면 위 영역 사이에 직접적인 통로가 있다. 스페이서가 단열 글레이징에 설치된 상태에서 개구부는 중공 챔버 내부를 글레이징 내부에 연결하여 이들 사이의 가스 교환을 가능하게 한다. 결과적으로, 중공 챔버에 있는 건조제에 의해 공기 수분이 흡수되어 판유리의 김서림이 방지된다. 개구는 바람직하게는 폭이 0.1mm 내지 0.3mm, 예를 들어 0.2mm이고 길이가 1.5mm 내지 3.5mm, 예를 들어 2mm인 슬롯으로서 설계된다. 슬롯은 건조제 없이 판유리 사이 내부 공간으로 침투할 수 있는 중공 챔버의 공기가 최적으로 교환되도록 보장한다. 개구부의 총 개수는 단열 글레이징의 크기에 따라 달라진다.
중합체 덮개 및 일체형 또는 다중 부품형 중합체 U자형 베이스 본체는 동일하거나 다른 재료로 만들 수 있다. 스페이서의 모든 중합체 구성 요소가 동일한 재료로 만들어지더라도, 본 발명에 따른 스페이서의 재활용성은 향상된다. 덮개판는 중합체 베이스 본체에서 쉽게 분리 가능하므로 중공 챔버에 있는 건조제를 쉽게 제거할 수 있다. 덮개판와 일체형 또는 다중 부품형 베이스 본체가 서로 다른 중합체재료를 포함하고 있는 경우, 구성 요소는 우선 개별적으로 압출되고 그 다음에 연결될 수 있다. 대안적으로, 구성 요소는 공압출에 의해 또는 이미 존재하는 구성요소 위에 추가 구성요소를 압출함으로써 생산될 수도 있다. 두 성분을 공압출하는 경우 두 중합체는 모두 유동성 상태이고. 두 번째 구성요소가 첫 번째 구성요소 위로 압출되는 경우, 적어도 두 번째 구성요소는 유동성 상태이다. 결과적으로, 구성요소의 접촉 표면에서 구성요소가 서로 잘 접착된다. 이러한 경우, 예를 들어 핀 연결부의 언더컷을 생략할 수 있다. 공압출되거나 다른 구성요소 위로 압출된 구성요소의 경우, 핀 연결부는 바람직하게는 스페이서의 단면에서 삽입된 도구에 의해 분리될 수 있으며, 이러한 목적을 위해 상기 도구는 핀과 슬롯 사이의 접촉 표면을 따라 안내된다.
중합체 덮개 및/또는 U자형 중합체 베이스 본체는 바람직하게는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아크릴 에스테르 스티렌-아크릴로니트릴(ASA), 에틸렌 비닐 알코올(EVOH), 폴리락타이드(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA), 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 폴리하이드록시부티르산(PHB), 폴리하이드록시발레르산(PHV), 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS), 및/또는 이들의 공중합체 및/또는 혼합물을 포함한다.
따라서, 본 발명에 따른 스페이서는 화석 원료로부터 얻은 통상적인 난분해성 플라스틱 재료, 화석 원료로부터 얻은 생분해성 플라스틱, 재생 가능한 원료를 기반으로 한 난분해성 플라스틱, 재생 가능한 원료를 기반으로 한 생분해성 플라스틱 및/또는 재활용 플라스틱으로 제조할 수 있다. U자형 베이스 본체와 덮개판의 재료는 구성 요소의 우수한 분리성 덕분에 이러한 다양한 그룹에서 선택할 수도 있다. 이는 또한 측면 부분, 연결편 및 선택적으로 다중 부분형 중합체 베이스 본체의 추가 구성요소에도 적용된다. 기존 플라스틱 중 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아크릴 에스테르 스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 및 에틸렌-비닐 알코올(EVOH)은 U자형 중합체 베이스 본체 및/또는 덮개판를 형성하는 데 특히 적합한 것으로 입증되었다. 특히, 이들 기존의 플라스틱은 재활용 소재의 형태로 사용되는 것이 바람직하다. 적어도 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)도 이미 재생 가능한 비화석 원료에서 생산 가능하다. 재생 가능한 원료로 생산할 수 있는 중합체 그룹은 이 분야에 대한 연구 관심이 증가하면서 지속적으로 성장하고 있다.
특히 바람직하게는, U자형 중합체 본체, U자형 중합체 베이스 본체의 개별 구성요소 및/또는 덮개판는 재생 가능한 원료를 기반으로 하는 생분해성 플라스틱으로 제조된다. 여기서 바람직하게는 폴리락타이드(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA), 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 폴리하이드록시부티르산(PHB), 폴리하이드록시발레르산(PHV), 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS) 및/또는 이들의 공중합체 또는 혼합물이 사용된다. 예를 들어, 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 폴리하이드록시부티르산(PHB) 및/또는 폴리하이드록시발레르산(PHV)은 스페이서에 자주 사용되는 폴리프로필렌을 대체할 수 있는 반면, 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT) 및/또는 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS)는 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 유사한 특성을 갖는다. 폴리락타이드(PLA) 및/또는 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF)는 PET 적용 분야에 사용될 수 있다. 여기서 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF)는 PET에 비해 유리하게 감소된 산소 투과성을 갖는다. 폴리락타이드(PLA)는 UV 저항성이 높아 덮개판 제조에 유리하다. 폴리락타이드의 내열성은, 예를 들어, 강화 섬유를 추가함으로써 증가올릴 수 있고, 이로써 관련 요구 사항을 충족할 수 있다.
중합체 덮개 및 U자형 중합체 베이스 본체는 바람직하게는 서로 다른 재료를 포함한다. 이는 예를 들어 단열 글레이징이 설치된 상태에서 볼 수 있는 덮개판에 광학 품질이 높은 플라스틱을 사용할 수 있는 반면, 광학 품질이 낮은 플라스틱을 눈에 보이지 않는 구성 요소인 U자형 중합체 베이스 본체에 사용할 수 있다는 이점이 있다. 재활용 플라스틱은 이러한 낮은 광학 품질을 가지며, 이는 예를 들어 재활용 스페이서에서 얻을 수 있다. 이러한 방식으로, 본 발명에 따른 스페이서는 사용 수명이 끝난 후 생산 공정에 다시 돌아올 수 있다. 중합체 덮개 및 U자형 중합체 베이스 본체는 바람직하게는 융점이 다른 서로 다른 재료를 포함한다. 중합체 덮개의 재료와 U자형 중합체 베이스 본체 재료의 융점은 바람직하게는 최소 5℃, 바람직하게는 최소 10℃, 특히 최소 20℃ 다르다. U자형 중합체 베이스 본체가 다수 성분으로 구성되는 경우, 베이스 본체의 서로 다른 성분의 서로의 융점과 바람직하게는 중합체 덮개판의 재료의 융점과 다르고, 특히 바람직하게는 각각 최소 5℃, 바람직하게는 최소 10℃, 특히 최소 20℃ 다르다. 중합체 재료의 서로 다른 융점으로 인해 스페이서는 용융 또는 열 연화를 통해 개별 중합체 성분으로 분리될 수 있다. 스페이서를 녹이기 위해서는 가장 낮은 융점을 갖는 재료의 융점 온도까지 온도를 단계적으로 높여 U자형 중합체 베이스 본체 또는 덮개판의 적어도 하나의 성분이 녹도록 한다. 그런 다음 중합체 용융물을 분리하고 가장 낮은 융점을 갖는 나머지 성분의 용융점까지 높인다. 그런 다음 용융된 성분을 다시 제거하고 스페이서의 모든 성분이 녹을 때까지 공정을 계속한다. 특히, U자형 중합체 베이스 본체 및/또는 덮개판의 공압출 또는 압출된 성분의 경우, 이 과정은 단순한 분리를 보장하는 데에 유리할 수 있다. 스페이서의 중합체 성분을 완전히 용융시키는 것에 대한 대안으로서, 먼저 스페이서의 성분이 연화되기 시작하는 온도까지 스페이서를 가열하는 것도 생각할 수 있다. 열 공급에 의해 연화된 중합체 성분은 기계적 수단을 사용하여 쉽게 제거될 수 있다. 이러한 공정은 모든 성분이 유형별로 분리될 때까지 반복한다. 이 공정은 완전 용융에 비해 에너지 효율적이다. 기계적 수단을 사용하여, 예를 들어 핀 연결부의 슬롯을 따라 베이스 본체와 덮개판를 이동시켜서 먼저 덮개판를 제거한 다음 다중 부분형 U자형 중합체 베이스 본체를 단계별로 용융하든지 또는 열적으로 연화시키든지 하여 중합체 성분들로 분리하는 것도 가능하다.
특히 바람직한 일 실시예에서, 덮개 또는 U자형 중합체 베이스 본체는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF) 및/또는 폴리락타이드(PLA) 및/또는 이들의 혼합물 또는 공중합체를 포함하며, 덮개에 속하는 U-자형 중합체 베이스 본체 또는 베이스 본체에 속하는 덮개는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS), 아크릴 에스테르-스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 및/또는 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 및/또는 혼합물 또는 공중합체를 포함한다.
가능한 일 실시예에서, U자형 중합체 베이스 본체의 외부 표면은 평평하고 덮개판에 평행하게 이어진다. 추가의 가능한 실시예에서, U자형 중합체 베이스 본체의 외부 표면은 각각 판유리 접촉 표면에 인접하여 각이 져 있어, 베이스 본체의 안정성을 향상한다. 제1 판유리 접촉 표면에 인접하여 외부 표면은 제1 각진 부분을 갖고, 제2 판유리 접촉 표면에 인접하여 제2 각진 부분을 갖는다. 제1 각진 부분은 인접한 제1 판유리 접촉 표면에 대해 120°~150°의 각도(α)를 갖고, 제2 각진 부분은 인접한 제2 판유리 접촉 표면에 대해 120°~150°의 각도(α)를 갖는다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 제1 각진 부분과 제2 각진 부분은 각각 인접한 판유리 접촉 표면에 대해 130°내지 140°의 각도(α)를 갖는다. 이는 스페이서의 기계적 안정성을 더욱 향상시키는데 유리하다. 바람직하게는, 제1 각진 부분과 판유리 접촉 표면 사이의 각도(α)는 제2 각진 부분과 판유리 접촉 표면 사이의 각도(α)와 동일한 값을 갖는다. 이러한 대칭형 설계는 안정성을 더욱 향상시킨다.
스페이서의 높이는 글레이징 내부 표면과 외부 표면 사이의 스페이서의 최대 높이로 결정된다. 스페이서의 높이는 바람직하게는 5.0mm 내지 10.0mm, 특히 바람직하게는 6.0mm 내지 8.0mm, 특히 6.5mm 내지 7.0mm이다. 이러한 범위 내에서 스페이서의 우수한 안정성과 판유리를 판유리 접촉 표면에 견고한 접착이 달성된다.
스페이서의 폭은 대향하는 판유리 접촉 표면 사이의 스페이서의 최대 연장으로 정의된다. 스페이서의 폭은 실질적으로 생산될 단열 글레이징의 판유리 사이의 원하는 공간에 따라 달라진다. 스페이서의 폭은 전형적으로 4mm 내지 30mm, 바람직하게는 8mm 내지 16mm이다.
베이스 본체의 벽 두께는 바람직하게는 0.5mm 내지 1.5mm, 특히 바람직하게는 0.8mm 내지 1.2mm이다. 이 범위에서는 우수한 안정성이 달성된다. 동시에 재료 소비는 가능한 한 낮게 유지된다.
바람직하게는, 강화 섬유가 덮개판 및/또는 일체형 또는 다중 부품형 베이스 본체에 통합된다. 중합체 베이스 본체 내의 다양한 강화제는 섬유, 분말 또는 소판 형태로 당업자에게 공지되어 있다. 분말 및/또는 소판 강화제는 예를 들어 운모 및 활석을 포함한다. 기계적 특성과 관련하여 특히 바람직한 것은 유리 섬유, 아라미드 섬유, 탄소 섬유, 세라믹 섬유 또는 천연 섬유를 포함하는 강화 섬유가 첨가되는 것이다. 이에 대한 대안으로는 분쇄 유리 섬유 또는 중공 유리구가 있다. 이 중공 유리구는 직경이 10μm~20μm이며 중합체 중공 프로파일의 안정성을 향상시킨다. 적합한 중공 유리구는 "3MTM Glass Bubbles"라는 이름으로 시판된다. 가능한 일 실시예에서, 중합체 베이스 본체는 유리 섬유와 중공 유리구를 모두 포함한다. 중공 유리구를 혼합하면 중공 프로파일의 열 특성이 더욱 향상된다.
특히 바람직하게는, 유리 섬유가 강화제로서 사용되며, 25 중량% 내지 50 중량%, 특히 30 중량% 내지 40 중량%의 비율로 첨가된다. 이러한 범위 내에서 베이스 본체의 양호한 기계적 안정성과 강도를 관찰할 수 있다. 또한, 30 중량% 내지 40 중량%의 유리 섬유 함량은 바람직한 일 실시예에서 스페이서의 외부 표면에 적용된 교번하는 중합체층 및 금속층으로 이루어진 다층 장벽필름과 쉽게 호환된다. 중합체 베이스 본체와 장벽필름 또는 코팅의 열팽창 계수를 조정함으로써, 서로 다른 물질 사이의 온도로 인한 응력과 장벽필름 또는 코팅의 박리를 피할 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 스페이서를 갖는 단열 글레이징을 추가로 포함한다. 단열 창유리는 적어도 제1 판유리, 제2 판유리 및 판유리를 둘러싸는 본 발명에 따른 주변 스페이서를 포함한다.
단열 글레이징의 글레이징 내부는 스페이서의 글레이징 내부 표면에 인접하여 위치된다. 대조적으로, 스페이서의 외부 표면은 판유리 사이 외부 공간에 인접한다. 여기서 제1 판유리는 스페이서의 제1 판유리 접촉 표면에 부착되고, 제2 판유리는 스페이서의 제2 판유리 접촉 표면에 부착된다.
제1 및 제2 판유리는 바람직하게는 제1 판유리 접촉 표면과 제1 판유리 및/또는 제2 판유리 접촉 표면과 제2 판유리 사이에 부착되는 실란트를 이용하여 판유리 접촉 표면에 부착된다.
실란트는 바람직하게는 부틸 고무, 폴리이소부틸렌, 폴리에틸렌 비닐 알코올, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리올레핀 고무, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 이들의 공중합체 및/또는 혼합물을 함유한다.
실란트는 바람직하게는 0.1mm 내지 0.8mm, 특히 바람직하게는 0.2mm 내지 0.4mm의 두께로 스페이서와 판유리 사이의 간격에 도입된다.
단열 글레이징의 판유리 사이 외부 공간은 바람직하게는 외부 씰(seal)로 채워진다. 이 외부 씰은 주로 두 개의 판유리를 접착식으로 결합하는 역할을 하여 단열 글레이징의 기계적 안정성을 향상시킨다.
외부 씰은 바람직하게는 폴리설파이드, 실리콘, 실리콘 고무, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 이들의 공중합체 및/또는 혼합물을 함유한다. 이러한 재료는 유리에 대한 접착력이 매우 우수하여 외부 씰이 판유리의 안전한 접착을 보장한다. 외부 씰의 두께는 바람직하게는 2mm 내지 30mm, 특히 바람직하게는 5mm 내지 10mm이다.
본 발명의 특히 바람직한 일 실시예에서, 단열 글레이징은 적어도 3개의 판유리를 포함하며, 추가의 스페이서 프레임이 제1 판유리 및/또는 제2 판유리에 부착되고, 이 프레임에 적어도 제3 판유리가 고정된다. 제1 및 제2 판유리와 선택적으로 제3 판유리는 각각 인접한 스페이서의 판유리 접촉 표면에 인접해 있다.
단열 글레이징의 제1 판유리, 제2 판유리 및/또는 제3 판유리는 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 석영 유리, 붕규산 유리, 소다 석회 유리 및/또는 이들의 혼합물을 함유한다. 단열 글레이징의 제1 및/또는 제2 판유리는 또한 열가소성 중합체 판유리를 포함할 수 있다. 열가소성 중합체 판유리는 바람직하게는 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트 및/또는 이들의 공중합체 및/또는 혼합물을 포함한다. 단열 글레이징의 추가 판유리는 제1, 제2, 및 제3 판유리에 대해서 언급한 성분과 동일한 성분을 가질 수 있다.
제1 판유리와 제2 판유리는 2mm 내지 50mm, 바람직하게는 2mm 내지 10mm, 특히 바람직하게는 4mm 내지 6mm의 두께를 갖고, 두 판유리는 또한 서로 다른 두께를 가질 수 있다.
제1 판유리, 제2 판유리 및 추가 판유리는 단일 판유리인 안전 유리, 열적으로 또는 화학적으로 강화된 유리, 플로트 유리, 초투명 저철분 플로트 유리, 유색 유리 또는 이러한 구성 요소 중 하나 이상을 포함하는 적층 안전 유리로 만들 수 있다. 판유리는 예를 들어 로우-E 층 또는 기타 태양 차단 코팅과 같은 추가 구성요소 또는 코팅을 가질 수 있다.
제1 판유리, 제2 판유리 및 스페이서의 외부 표면에 의해 한정되는 판유리 사이 외부 공간은 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 외부 씰로 채워진다. 이는 모서리 조립체의 매우 양호한 기계적 안정성을 만들어 준다.
외부 씰은 바람직하게는 중합체 또는 실란 변성 중합체, 특히 바람직하게는 오르가닉 폴리설파이드, 실리콘, 실온 가교(RTV) 실리콘 고무, 과산화물 가교 실리콘 고무 및/또는 부가 가교 실리콘 고무, 폴리우레탄 및/또는 부틸 고무를 포함한다.
제1 판유리 접촉 표면과 제1 판유리 사이, 또는 제2 판유리 접촉 표면과 제2 판유리 사이의 실란트는 바람직하게는 폴리이소부틸렌을 함유한다. 폴리이소부틸렌은 가교 또는 비가교 폴리이소부틸렌일 수 있다.
단열 글레이징은 선택적으로 보호 가스, 바람직하게는 희가스, 바람직하게는 아르곤 또는 크립톤으로 채워지며, 이는 단열 글레이징 중간 공간에서 열 전달 값을 감소시킨다.
원칙적으로, 단열 글레이징의 다양한 형상, 예를 들어 직사각형, 사다리꼴 및 둥근 형상이 가능하다. 둥근 형상을 만들기 위해 스페이서는 예를 들어 가열된 상태에서 구부러질 수 있다.
단열 글레이징의 모서리에서 스페이서는 모서리 커넥터 등을 통해 서로 연결된다. 이러한 모서리 커넥터는 예를 들어 두 개의 스페이서가 인접하는 씰이 있는 플라스틱 성형 부품으로 설계될 수 있다.
대안적으로, 스페이서는 예를 들어 모서리 영역에서 서로 인접한 스페이서를 용접함으로써 모서리에서 서로 직접 연결될 수도 있다. 예를 들어, 스페이서는 45°연귀로 절단되고 초음파 용접으로 서로 연결된다.
특히 바람직한 일 실시예에서, 스페이서는 글레이징의 모서리에서 분리되지 않고 모서리 커넥터를 통해 필요한 각도로 연결되고, 오히려 가열해서 대응하는 모서리 형상으로 구부러진다.
본 발명에 따른 스페이서를 제조하는 바람직한 방법은 적어도 다음 단계를 포함한다:
a) U자형 중합체 베이스 본체를 제조하기 위한 중합체 혼합물을 제공하는 단계,
b) 중합체 혼합물을 압출기에서 용융시키는 단계,
c) 성형 도구를 통해 압출기로부터 용융물을 배출하고 베이스 본체를 성형하는 단계,
c) 베이스 본체를 안정화하는 단계,
d) 베이스 본체를 냉각하는 단계.
이들 단계 동안 또는 이후에, 덮개판이 베이스 몸체에 적용되어 스페이서가 만들어진다.
단계 a)에서의 혼합물의 중합체 성분은 바람직하게는 과립 형태로 제공된다. 그러므로, 이들은 쉽게 투여되고 취급하기 쉽다. 바람직하게는, 강화제를 단계 a)에서 중합체 혼합물에 첨가한다. 강화제는 섬유 형태이거나 구형이므로 투여가 용이하다.
단계 a)에서 제공된 혼합물은 바람직하게는 유색 안료 및/또는 첨가제, 특히 바람직하게는 적어도 유색 안료를 포함한다. 상기 유색안료는 스페이서에 사용되는 열가소성 기재와 압착된 중합체가 결합된 유색안료로서 과립 형태로 제공된다. 구어체로 컬러 마스터배치라고도 알려진 이러한 과립은 유색 안료의 도포성을 향상시키고 가공 시 기술적 공정 신뢰성을 높인다. 중합체가 결합된 유색 안료는 원하는 착색에 따라 1.0 중량% 내지 4.0 중량%의 양으로 단계 a)에서의 혼합물에 선택적으로 첨가된다.
U자형 중합체 베이스 본체가 여러 부분으로 구현되어야 하는 경우, 개별 구성요소는 바람직하게는 단계 a) 내지 d)의 각각의 단계에 따라 제조된 다음 연결된다, 예를 들어 구성요소를 서로 핀 연결함으로써 연결된다. 대안적으로, 다중 부분형 베이스 본체의 구성요소는 단계 a) 내지 d)와 유사하게 공압출되거나 서로에 압출될 수 있다.
덮개판는 a) 내지 d) 단계를 포함하는 방법에 따라 제조될 수 있고, 이어서 본 발명에 따른 핀 연결부을 통해 베이스 본체에 부착될 수 있다. 대안적으로, 덮개판는 베이스 본체와 함께 공압출되거나 베이스 본체 위로 압출될 수 있다. 스페이서의 중공 챔버에 건조제가 제공되는 경우, 건조제는 덮개판이 덮이기 전에 베이스 본체에 도입될 수 있거나, 또는 덮개판을 덮은 후에 스페이서의 개방 단면을 통해 채워질 수 있다.
바람직한 일 실시예에서, 기밀 및 증기밀 장벽필름이 베이스 본체의 외부 측면에 부착된다. 바람직하게는, 이는 베이스 본체에 접착된다.
기재된 방법 중 하나의 방법에 의해 제조된 스페이서는 단열 글레이징을 제조하는 방법에 사용될 수 있다. 이러한 방법은 적어도 다음 단계를 포함한다:
e) 본 발명에 따른 스페이서를 제공하는 단계,
f) 본 발명에 따른 스페이서로부터 스페이서 프레임을 조립하는 단계,
g) 실란트를 이용하여 제1 판유리를 스페이서 프레임의 제1 판유리 접촉 표면에 부착하고, 실란트를 이용하여 제2 판유리를 스페이서 프레임의 제2 판유리 접촉 표면에 부착하는 단계,
h) 선택적으로: 적어도 하나의 추가 스페이서 프레임을 제1 판유리 및/또는 제2 판유리에 부착하고, 제3 판유리 (선택적임) 추가 판유리를 추가 스페이서 프레임에 부착하는 단계,
i) 판유리 조립체를 프레스하는 단계,
j) 판유리 사이 외부 공간에 외부 씰을 도입하는 단계.
판유리를 단계 g)에 따라 판유리 접촉 표면에 접착 결합하는 것은 임의의 순서로 할 수 있다. 선택적으로, 양쪽 판유리를 판유리 접촉 표면에 동시에 결합할 수도 있다.
단계 j)에서, 판유리 사이 외부 공간은 적어도 부분적으로, 바람직하게는 완전히 외부 씰로 채워진다. 외부 씰은 바람직하게는 판유리 사이 외부 공간 내로 직접 압출되며, 예를 들어 플라스틱 씰링 화합물의 형태로 압출된다.
바람직하게는, 판유리 사이의 글레이징 내부는 조립체가 프레스(단계 i)되기 전에 보호 가스로 충전된다.
본 발명에 따른 스페이서를 제조하는 방법 및 본 발명에 따른 단열 글레이징을 제조하는 방법에 대해 개시된 특징은 본 발명에 따른 스페이서 및 본 발명에 따른 절연 글레이징에도 적용된다.
이하에서는, 본 발명을 도면을 참조하여 더 자세히 설명한다. 도면은 순전히 도식적이며 실제 비율에 맞지 않는다. 도면은 어떤 방식으로든 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1a는 본 발명에 따른 스페이서의 단면을 개략적으로 도시하며,
도 1b는 도 1a에 따른 스페이서에서 A표 표시된 핀 연결부의 가능한 일 실시예를 도시하고,
도 1c는 도 1a에 따른 스페이서에서 A표 표시된 핀 연결부의 가능한 추가 실시예를 도시하고,
도 2는 다중 부분 U자형 중합체 베이스 본체를 갖는 본 발명에 따른 추가 스페이서의 개략적인 단면도를 도시하고
도 3은 본 발명에 따른 스페이서를 갖는 단열 글레이징의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1은 핀 연결부(12)를 통해 서로 연결되는 U자형 중합체 베이스 본체(1)와 덮개판(5)을 포함하는 본 발명에 따른 스페이서(10)의 개략도를 도시한다. U자형 중합체 베이스 본체(1)는 제1 다리(2.1)와 제2 다리(2.2)를 가지며, 이들은 외부 표면(9)을 통해 서로 연결되어 이러한 방식으로 베이스 본체(1)의 U자형 모양을 형성한다. U자형 중합체 베이스 본체(1)는 제1 판유리 접촉 표면(7.1) 및 제2 판유리 접촉 표면(7.2)을 가지며, 설치된 상태에서 단열 글레이징의 판유리들이 그 위에 부착될 수 있다. 중합체 베이스 본체(1)를 통해 단열 글레이징 유닛의 글레이징 내부로 가스 이송을 감소시키는 수밀 및 기밀 장벽필름(15)이 외부 표면(9)에 적용되고, 선택적으로 스페이서(1)의 판유리 접촉 표면(7.1, 7.2)의 일 부분에 적용된다. 장벽필름(15)은 두께가 12μm인 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 중합체층 3개와 두께가 50nm인 알루미늄 금속층 3개를 갖는다. 금속층과 중합체층은 각각 교번하여 부착되며, 스페이서가 설치된 상태에서 단열 글레이징의 판유리 사이의 외부 중간 공간을 향하는 장벽필름(15) 층은 금속층이다. 장벽필름(15)은 베이스 본체(1)에 접착된다. 설치된 상태에서, 덮개판(5)은 단열 글레이징에서 글레이징 내부를 향한다. 글레이징 내부를 향하는 덮개판(5)의 표면은 따라서 스페이서(10)의 글레이징 내부 표면(21)을 나타낸다. 덮개판(5)은 핀 연결부(12)를 통해 베이스 본체(1)의 다리(2.1, 2.2)에 베이스 본체(1)와 덮개판(5)은 건조제로 채워지기 적합한 중공 챔버(11)를 둘러싸도록 연결되어 있다. 스페이서(10)의 글레이징 내부 표면(21)은 단열 글레이징의 내부와 중공 챔버(11) 사이의 가스 교환을 가능하게 하기 위해 일정한 간격으로 부착된 개구부(미도시)를 갖는다. 따라서, 내부 공간에 존재하는 공기중의 습기는 건조제에 의해 흡수된다. 중공 챔버(11)에 면하는 덮개판(5)의 표면에는 강화재(13)가 길이 방향(X)으로 뻗어있는 스트립 형태로 부착되어 스페이서(10)가 구부러지는 것을 줄인다. 단열 글레이징 유닛의 모서리 영역에서 스페이서(10)를 용이하게 구부리게 해주는 만입부(16)가 베이스 본체(1)의 판유리 접촉 표면(7.1, 7.2) 각각에 위치한다.
도 1b 및 1c는 각각 도 1a에 따른 스페이서(10)의 핀 연결부(12)의 가능한 실시예를 각각 A로 상세하게 도시하고 있다. 핀 연결부(12)는 베이스 본체(1)의 다의 (2.1, 2.2)의 단부면(14)에 핀(12.1)을 포함하며, 핀(12)은 덮개판(5)의 슬롯(12.2)에 삽입된다. 핀 연결부(12)에는 언더컷(undercut)이 있어 베이스 본체(1)와 덮개 판(5)의 안정적인 연결이 보장된다. 핀 연결부(12)의 핀(12.1)은 둥근 형상을 가질 수 있거나(도 1b 참조) 각진 단면을 갖도록 설계될 수도 있다(도 1c 참조).
도 2는 다중 부분형 U자형 중합체 베이스 본체(1)를 갖는 본 발명에 따른 스페이서(1)의 추가 실시예를 도시한다. 이 실시예는 실질적으로 도 1a에 설명된 것과 상응하지만, 이와 대조적으로 U자형 중합체 베이스 본체(1)는 다수의 구성요소를 포함한다. 제1 다리(2.1)는 제1 중합체 측면 부분(8.1)에 의해 형성되고, 제2 다리는 제2 중합체 측면 부분(8.2)에 의해 형성된다. 중합체 측면 부분(8.1, 8.2)은 중합체 연결편(3)을 통해 서로 연결된다. 여기서 중합체 연결편(3)은 베이스 본체(1)의 외부 표면(9)을 형성한다. 덮개판(5)과 베이스 본체(1)는 도 1b 및/또는 도 1c에 따른 핀 연결부(12)를 통해 서로 연결된다. 제1 중합체 측면 부분(8.1)과 중합체 연결편(3) 사이, 그리고 제1 중합체 측면 부분(8.2)과 중합체 연결편(3) 사이의 연결은 동일한 방식으로 이루어진다.
도 3은 도 1a에 따른 본 발명의 스페이서(10)를 갖는 단열 글레이징(20)을 단면으로 도시한다. 본 발명에 따른 스페이서(10)는 실란트(19)를 매개로 제1 판유리(17)와 제2 판유리(18) 사이에 주변으로 부착된다. 여기서 실란트(19)는 스페이서(10)의 판유리 접촉 표면(7.1 및 7.2)을 판유리(17, 18)에 연결한다. 중공 챔버(11)는 건조제(22)로 채워져 있다. 분자체가 건조제(22)로 사용된다. 스페이서(1)의 글레이징 내부 표면(21)에 인접한 글레이징 내부(23)는 판유리(17, 18)와 스페이서(10)에 의해 한정되는 공간으로 정의된다. 스페이서(10)의 외부 표면(9)에 인접한 판유리 사이 외부 공간(24)은 두 개의 판유리(17, 18) 각각의 한 측면에 의해 그리고 스페이서(10)의 추가 측면에 의해 경계가 정해지며 네 번째 가장자리는 열려 있는, 글레이징의 띠 형상의 주변이다. 글레이징 내부(23)는 아르곤으로 채워져 있다. 판유리(17, 18)와 스페이서(10) 사이의 간격을 밀봉하는 실란트(19)는 각 판유리 접촉 표면(7.1, 7.2)과 인접한 판유리(17, 18) 사이에 도입된다. 실란트(19)는 폴리이소부틸렌이다. 제1 판유리(17)와 제2 판유리(18)를 접착하는 역할을 하는 외부 씰(25)은 판유리 사이 외부 공간(24)의 외부 표면(9)에 부착된다. 외부 씰(25)은 폴리설파이드로 만든다. 외부 씰(25)은 제1 판유리(17)와 제2 판유리(18)의 판유리 가장자리와 같은 높이로 한다.
10 스페이서
20 단열 글레이징
1 U자형 중합체 베이스 본체
2 U자형 중합체 베이스 본체의 다리
2.1 제1 다리
2.2 제2 다리
3 중합체 연결편
5 중합체 덮개판
7 판유리 접촉 표면
7.1 제1 판유리 접촉 표면
7.2 제2 판유리 접촉 표면
8 중합체 측면 부분
8.1 제1 중합체 측면 부분
8.2 제2 중합체 측면 부분
9 외부 표면
11 중공 챔버
12 양(positive)의 핀 연결부
12.1 양(positive)의 핀 연결부의 핀
12.2 양(positive)의 핀 연결부의 슬롯
13 강화재
14 다리(2)의 단부면
15 장벽필름
16 만입부
17 제1 판유리
18 제2 판유리
19 실란트
21 글레이징 내부 표면
22 건조제
23 글레이징 내부
24 판유리 사이 외부 공간
25 외부 씰
X 길이방향
Y 횡방향

Claims (15)

  1. 단열 글레이징용 스페이서(10)로서, 상기 단열 글레이징용 스페이서는 적어도:
    - 적어도 제1 판유리 접촉 표면(7.1)을 갖는 제1 다리(2.1), 제2 판유리 접촉 표면(7.2)을 갖는 제2 다리(2.2) 및 제1 판유리 접촉 표면(7.1)과 제2 판유리 접촉 표면(7.2)을 서로 연결해주는 외부 표면(9)을 포함하는, 길이 방향(X)으로 연장되는 U자형 중합체 베이스 본체(1),
    - 제1 판유리 접촉 표면(7.1)과 제2 판유리 접촉 표면(7.2) 사이의 외부 표면(9)에 평행한 횡방향(Y)으로 연장되고 글레이징 내부 표면(21)을 포함하는 중합체 덮개판(5)을 포함하고,
    여기서
    - 중합체 덮개판(5)은 U자형 중합체 베이스 본체(1)와 함께 중공 챔버(11)를 둘러싸고,
    - 중합체 덮개판(5)은 적어도 하나의 양(positive)의 핀 연결부(12)를 통해 U자형 중합체 베이스 본체(1)의 제1 다리(2.1) 및 제2 다리(2.2)에 각각 연결되는 단열 글레이징용 스페이서(10).
  2. 제1항에 있어서, 양의 핀 연결부(12)는 언더컷을 갖는 스페이서(10).
  3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 양의 핀 연결부(12)는 더브테일 연결(dovetail connection) 또는 볼-소켓 연결(ball-and-socket connection)로 설계되는 스페이서(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 양의 핀 연결부(12)는 제1 다리(2.1)의 단부면(14)과 제2 다리(2.2)의 단부면(14)을 중합체 덮개판(5)에 각각 연결하는 스페이서(10).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, U자형 중합체 베이스 본체(1)는제1 다리(2.1)로서 제1 중합체 측면 부분(8.1), 제2 다리(2.2)로서 제1 중합체 측면 부분과 평행하게 배열된 제2 중합체 측면 부분(8.2) 및 두 개의 중합체 측면 부분(8.1, 8.2)을 연결하는 횡방향(Y)으로 연장되는 중합체 연결편(3)을 포함하며, 중합체 연결편(3)은 베이스 본체(1)의 하단 경계를 형성하는 스페이서(10)
  6. 제5항에 있어서, 제1 중합체 측면 부분(8.1) 및/또는 제2 중합체 측면 부분(8.2)은 양의 핀 연결부(12)를 통해, 바람직하게는 언더컷이 있는 양의 핀 연결부(12)를 통해, 특히 바람직하게는 더브테일 연결 또는 볼-소켓 연결을 통해 중합체 연결편(3)에 연결되는 스페이서(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, U자형 중합체 베이스 본체(1)는 적어도 외부 표면(9)에 장벽필름(15)을 포함하는 스페이서(10).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, U자형 중합체 베이스 본체(1)는 중공 구조를, 바람직하게는 벌집형 중공 구조를 적어도 부분적으로 포함하는 스페이서(10).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 덮개판(5) 및/또는 U자형 중합체 베이스 본체(1)는 강화재(13)를 포함하는 스페이서(10).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 다리(2.1)는 제1 판유리 접촉 표면(7.1)에 적어도 하나의 만입부(16)를 가지며 및/또는 제2 다리(2.2)는 제2 판유리 접촉 표면(7.2)에 적어도 하나의 만입부(16)을 갖는 스페이서(10).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 덮개판(5)은 적어도 부분적으로 증기 확산에 개방되어 있는 스페이서(10).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 덮개판(5) 및/또는 U자형 중합체 베이스 본체(1)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 폴리아미드, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아크릴 에스테르 스티렌-아크릴로니트릴(ASA), 에틸렌 비닐 알코올(EVOH), 폴리락타이드(PLA), 셀룰로오스 아세테이트(CA), 폴리하이드록시알카노에이트(PHA), 폴리하이드록시부티르산(PHB), 폴리하이드록시발레르산(PHV), 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF), 폴리부틸렌 아디페이트 테레프탈레이트(PBAT), 폴리부틸렌 숙시네이트(PBS), 및/또는 이들의 공중합체 및/또는 혼합물을 포함하는 스페이서(10).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 덮개판(5)과 U자형 중합체 베이스 본체(1)는 서로 다른 재료를 포함하고, 바람직하게는 중합체 덮개판(5) 재료의 융점과 U자형 중합체 베이스 본체(1) 재료의 융점은 다르며, 특히 바람직하게는 최소 5℃, 특히 최소 10℃ 다른 스페이서(10).
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 덮개판(5)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF) 및/또는 폴리락타이드(PLA) 및/또는 이들의 혼합물 또는 공중합체를 포함하며 그리고 U자형 중합체 베이스 본체(1)는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아크릴 에스테르 스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 및/또는 스티렌-아크릴로니트릴(SAN) 및/또는 이들의 혼합물 또는 공중합체를 포함하며, 또는 U자형 중합체 베이스 본체(1)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 푸라노에이트(PEF) 및/또는 폴리락타이드(PLA) 및/또는 이들의 혼합물 또는 공중합체를 포함하며 그리고 중합체 덮개판(5)은 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아크릴 에스테르 스티렌-아크릴로니트릴(ASA) 및/또는 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 및/또는 이들의 혼합물 또는 공중합체를 포함하는 스페이서(10).
  15. 적어도 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 스페이서(10), 제1 판유리(17) 및 제2 판유리(18)를 포함하는 단열 글레이징(20)에서 제1 판유리(17)는 실란트(19)를 매개로 하여 스페이서(10)의 제1 판유리 접촉 표면(7.1)에 부착되고, 제2 판유리(18)는 실란트(19)를 매개로 하여 스페이서(10)의 제2 판유리 접촉 표면(7.2)에 부착되는 단열 글레이징.
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